Hydropower contributes to about 40 % of the electricity production in Sweden. Its great advantage is the possibility to change the production of electricity within minutes or even seconds. Hydropower plants can quickly be turned on and off and discharge can change, which leads to different power outputs. This practise is called short-term regulation. Short-term regulation of hydropower plants is used to produce electricity based on supply and demand and ensures grid stability, especially today when intermittent power sources from wind and solar increase. However, due to the fluctuations in discharge from the hydropower plant, negative environmental impacts occur. Frequent, sudden and rapid flow changes due to hydropower operations are called hydropeaking. Environmental impacts may include stranding and drifting of fish and invertebrates, loss of spawning areas and reduction of suitable habitat, which overall leads to decreased biodiversity. Mitigation measures at hydropower plants for hydropeaking are needed to reduce negative environmental impacts and comply with environmental legislation, such as the EU Water Framework Directive. This thesis aims at investigating constructional mitigation measures to reduce negative environmental impacts of hydropeaking. It includes an overview of typical constructional mitigation measures, such as retention basins, diversion channels and direct discharge into large water bodies. A list of planned and implemented constructional mitigation measures across Europe is presented. Additionally, their strengths and weaknesses are discussed and their potential to use in Sweden and Finland is shown. In a case study, one of Fortum´s hydropower plants is chosen to theoretically investigate the possibility of building one of these constructional mitigation measures, a retention basin. In this case study, the hydrological impacts of hydropeaking are measured by change in water level. Then, hydrological changes and benefits through the implementation of a retention basin at the hydropower plant are calculated. Furthermore, costs for the retention basin are roughly estimated, using an approach of unit costs. Costs for the retention basin are compared to costs of operational measures (ramping restrictions) leading to flexibility losses. Finally, recommendations for future projects on retention basins are given.

Vattenkraften bidrar med cirka 40 % av elproduktionen i Sverige. Dess stora fördel är möjligheten att producera el inom minuter eller till och med sekunder. Vattenkraftverk kan snabbt slås på och av och tappningen av vatten kan ändras, vilket leder till olika effektuttag. Denna praxis kallas korttidsreglering. Korttidsreglering av vattenkraftverk används för att producera el baserat på tillgång och efterfrågan och säkerställer nätstabilitet, särskilt idag när väderberoende kraftkällor som vind- och solkraft ökar. På grund av fluktuationerna i tappningen från vattenkraftverket uppstår dock negativa miljöeffekter. Miljöpåverkan av effekter av korttidsreglering kan omfatta strandning och bortsköljning av fisk och ryggradslösa djur, förlust av lekområden och minskning av lämpliga habitat, vilket sammantaget leder till minskad biologisk mångfald. För att minska negativ miljöpåverkan och följa miljölagstiftningen, såsom EU:s ramdirektiv för vatten, krävs åtgärder vid vattenkraftverk. Denna uppsats syftar till att undersöka konstruktionsmässiga begränsningsåtgärder för att minska negativ miljöpåverkan från vattenkraftverk. Den innehåller en översikt över typiska byggnadsmässiga begränsningsåtgärder, t.ex. fördröjningsbassänger, avledningskanaler och direktutsläpp i stora vattendrag. Det innehåller också en översikt över planerade och genomförda byggnadsmässiga begränsningsåtgärder i Europa. Dessutom diskuteras deras styrkor och svagheter och deras potential att användas i Sverige och Finland visas. I en fallstudie har ett av Fortums vattenkraftverk valts ut för att teoretiskt undersöka möjligheten att bygga en fördröjningsbassäng. I denna fallstudie mäts dehydrologiska effekterna av effekter av korttidsreglering genom förändring av vattennivån. Därefter beräknas de hydrologiska förändringarna och fördelarna med att anlägga en fördröjningsbassäng vid vattenkraftverket. Dessutom görs en grov uppskattning av kostnaderna för fördröjningsbassängen med hjälp av en metod för enhetskostnader. Kostnaderna för fördröjningsbassängen jämförs med kostnaderna för driftåtgärder (rampningsbegränsningar) som har en liknande effekt som fördröjningsbassänger. Slutligen ges rekommendationer för framtida projekt om fördröjningsbassänger.